Regelbundna (2D) polygoner | |
---|---|
konvex | stellate |
{5} |
{5/2} |
Vanliga 3D-polyedrar | |
konvex | stellate |
{5,3} |
{5/2.5} |
Korrekt 2D plattsättning | |
euklidisk | Hyperbolisk |
{4,4} |
{5,4 |
Vanliga 4D-polyedrar | |
konvex | stellate |
{5,3,3} |
{5/2,5,3 |
Korrekt 3D-plattor | |
euklidisk | Hyperbolisk |
{4,3,4} |
{5,3,4} |
Den här sidan innehåller en lista över vanliga flerdimensionella polytoper (polytoper) och regelbundna anslutningar av dessa polytoper i euklidiska , sfäriska och hyperboliska rum med olika dimensioner.
Schläfli-symbolen beskriver varje regelbunden plattsättning av n-sfären, euklidiska och hyperboliska rymden. Schläfli-symbolen för att beskriva en n-dimensionell polyeder beskriver också en plattsättning av en (n-1)-sfär. Dessutom uttrycks symmetrin för en vanlig polyeder eller plattsättning som en Coxeter-grupp , som Coxeter betecknade identiskt med Schläfli-symbolerna förutom avgränsning med hakparenteser, och denna notation kallas Coxeter-notation . En annan relaterad symbol är Coxeter-Dynkin-diagrammet , som representerar en symmetrigrupp (utan inringade noder) och vanliga polytoper eller tessellationer med en inringad första nod. Till exempel har kuben Schläfli-symbolen {4,3}, med sin oktaedriska symmetri [4,3] eller, representeras av Coxeter-diagrammet
.
Vanliga polyedrar grupperas efter dimension och sedan efter form - konvexa, icke-konvexa och oändliga. Icke-konvexa vyer använder samma hörn som konvexa vyer, men har korsande fasetter (facetter med maximal dimension = utrymmesdimensioner - 1). Oändliga vyer tesselerar det euklidiska rummet med en dimension mindre.
Oändliga former kan utökas till hyperboliska rymdtesselationer . Hyperboliskt rymd liknar det vanliga rummet, men parallella linjer divergerar med avståndet. Detta tillåter vertexfigurer att ha negativa hörndefekter . Till exempel kan sju regelbundna trianglar som ligger på ett plan konvergera vid en vertex. Detta kan inte göras på det vanliga (euklidiska) planet, utan kan göras i någon skala på det hyperboliska planet.
Polytoper som uppfyller en mer allmän definition och inte har enkla Schläfli-symboler inkluderar vanliga sneda polytoper och regelbundna sneda polyedrar med oändliga vinklar med icke-plana fasetter eller vertexfigurer .
Tabellen visar en sammanfattning av vanliga polyedrar efter dimensioner.
Slutlig | euklidisk | Hyperbolisk | Anslutningar | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Storlek | Konvex _ |
Star Chat |
sned | Konvex _ |
Kompakt _ |
Star Chat |
Paracompact _ |
Konvex _ |
Star Chat |
ett | ett | 0 | 0 | ett | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
2 | ∞ | ∞ | ∞ | ett | ett | 0 | 0 | ∞ | ∞ |
3 | 5 | fyra | ? | 3 | ∞ | ∞ | ∞ | 5 | 0 |
fyra | 6 | tio | ? | ett | fyra | 0 | elva | 26 | tjugo |
5 | 3 | 0 | ? | 3 | 5 | fyra | 2 | 0 | 0 |
6 | 3 | 0 | ? | ett | 0 | 0 | 5 | 0 | 0 |
7 | 3 | 0 | ? | ett | 0 | 0 | 0 | 3 | 0 |
åtta | 3 | 0 | ? | ett | 0 | 0 | 0 | 6 | 0 |
9+ | 3 | 0 | ? | ett | 0 | 0 | 0 | * | 0 |
* 1 om dimensionen är 2 k − 1; 2 om dimensionen är en potens av två; 0 annars.
Det finns inga vanliga stjärnplattor i det euklidiska rymden av någon dimension.
Coxeter-Dynkin-diagrammet representerar speglade "plan" som noder, och placerar en cirkel runt noden om punkten inte ligger på planet. Segment , { },![]() |
En endimensionell polytop (1-polytop) är ett slutet segment som begränsas av två ändpunkter. En 1-polytop är regelbunden per definition och representeras av en Schläfli-symbol { } [1] [2] eller ett Coxeter-diagram med en enkel inringad nod,. Norman Johnson gav dem namnet datale och Schläfli-symbolen { } [3] .
Eftersom den är trivial som en polyeder, uppstår daitylen som kanter av polygoner och polyedrar [4] . Det används i definitionen av homogena prismor (som i Schläfli-symbolen { }×{p}) eller i Coxeter-diagrammetsom en direkt produkt av ett segment och en vanlig polygon [5] .
Tvådimensionella polytoper kallas polygoner . Regelbundna polygoner har lika sidor och är inskrivna i en cirkel. En vanlig p-gon representeras av Schläfli-symbolen {p}.
Vanligtvis anses endast konvexa polygoner vara regelbundna, men stjärnpolygoner som ett pentagram kan också betraktas som regelbundna. De använder samma hörn som konvexa former, men förenas på ett annat sätt, där cirkeln korsas mer än en gång.
Stjärnpolygoner bör kallas icke- konvexa snarare än konkava , eftersom skärningen av kanter inte bildar nya hörn och alla hörn är på en cirkel.
Schläfli-symbolen {p} representerar en vanlig p -gon .
namn | Triangel ( 2-simplex ) |
Fyrkantig (2 - ortoplex ) ( 2-kub ) |
Pentagon | Sexhörning | Heptagon | Oktogon | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Schläfli | {3} | {fyra} | {5} | {6} | {7} | {åtta} | |
Symmetri | D 3 , [3] | D 4 , [4] | D 5 , [5] | D 6 , [6] | D 7 , [7] | D8 , [ 8 ] | |
coxeter | ![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() | |
Bild | |||||||
namn | femhörning | Decagon | Hendecagon | Dodecagon | Tretton | tetradekagon | |
Schläfli | {9} | {tio} | {elva} | {12} | {13} | {fjorton} | |
Symmetri | D9 , [ 9 ] | D10 , [ 10 ] | D 11 , [11] | D12 , [ 12 ] | D 13 , [13] | D14 , [ 14 ] | |
Dynkin | ![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() | |
Bild | |||||||
namn | Pentagon | Sexhörning | Sjutton | oktogon | Nittonagon | Dodecagon | ... p-gon |
Schläfli | {femton} | {16} | {17} | {arton} | {19} | {tjugo} | { p } |
Symmetri | D15 , [ 15 ] | D16 , [ 16 ] | D17 , [ 17 ] | D18 , [ 18 ] | D19 , [ 19 ] | D20 , [ 20 ] | D p , [p] |
Dynkin | ![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
Bild |
Den reguljära digonen {2} kan betraktas som en degenererad reguljär polygon. Det kan existera som icke-degenererat i vissa icke-euklidiska utrymmen som ytan av en sfär eller en torus .
namn | Monogon | Bigon |
---|---|---|
Schläfli symbol | {ett} | {2} |
Symmetri | D 1 , [ ] | D 2 , [2] |
Coxeter diagram | ![]() ![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() |
Bild |
Det finns oändligt många vanliga stjärnpolyedrar i 2D-rymden (dvs polygoner) vars Schläfli-symboler är rationella tal { n / m }. De kallas stjärnpolygoner och har samma vertexarrangemang som en konvex polygon.
I allmänhet, för alla naturliga tal n och för alla m så att m < n /2 och m , n coprime , finns det n-punkts reguljära stjärnor med Schläfli-symboler { n / m } (strängt taget, { n / m }= { n /( n − m )}) .
namn | Pentagram | Heptagram | Oktagram | Enneagram | Dekagram | ... n-gram | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Schläfli | {5/2} | {7/2} | {7/3} | {8/3} | {9/2} | {9/4} | {10/3} | { p/q } |
Symmetri | D 5 , [5] | D 7 , [7] | D8 , [ 8 ] | D9 , [ 9 ], | D10 , [ 10 ] | Dp , [ p ] | ||
coxeter | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
Bild |
{11/2} |
{11/3} |
{11/4} |
{11/5} |
{12/5} |
{13/2} |
{13/3} |
{13/4} |
{13/5} |
{13/6} | |
{14/3} |
{14/5} |
{15/2} |
{15/4} |
{15/7} |
{16/3} |
{16/5} |
{16/7} | |||
{17/2} |
{17/3} |
{17/4} |
{17/5} |
{17/6} |
{17/7} |
{17/8} |
{18/5} |
{18/7} | ||
{19/2} |
{19/3} |
{19/4} |
{19/5} |
{19/6} |
{19/7} |
{19/8} |
{19/9} |
{20/3} |
{20/7} |
{20/9} |
I 3-dimensionellt rymd kallas en regelbunden rumslig polygon [6] en antiprismatisk polygon och den har samma vertexarrangemang som den för ett antiprisma , och dess kanter är en delmängd av kanterna på antiprismat, som förbinder hörnen av de övre och nedre polygonerna i en sicksack.
Sexhörning | Oktogon | Decagon | ||
D 3d , [2 + ,6] | D4d , [ 2 + ,8] | D 5d , [2 + ,10] | ||
---|---|---|---|---|
{3}#{ } | {fyra}#{ } | {5}#{ } | {5/2}#{ } | {5/3}#{ } |
I 4-dimensionell rymd kan en vanlig rymdpolygon ha hörn på en Clifford-torus och är associerad med en Clifford-rotation . Till skillnad från antiprismatiska 3D-polygoner kan 3D-polygoner med dubbelrotation ha ett udda antal sidor.
De kan ses i Petri-polygonerna av konvexa reguljära fyrdimensionella polyedrar , ses som regelbundna platta polygoner av omkretsen av Coxeter-projektioner:
Pentagon | Oktogon | Dodecagon | Tridecagon |
---|---|---|---|
Femceller |
Hexadecimal cell |
tjugofyra celler |
Sexhundra celler |
I 3D-rymden, en vanlig polyeder med Schläfli-symbol {p,q} och Coxeter-diagramhar regelbundna ytor av formen {p} och en regelbunden vertexfigur {q}.
En vertexfigur (av en polyeder) är en polygon som erhålls genom att sammanfoga hörn som är en kant bort från en given vertex. För vanliga 3D-polyedrar är denna vertexfigur alltid en vanlig (och plan) polygon.
Förekomsten av en vanlig polyeder {p,q} begränsas av olikheten relaterad till hörndefekten hos vertexfiguren:
: Polyeder (finns i euklidiskt 3-rum) : Euklidisk plan plattsättning : Kakelsättning av det hyperboliska planetOm vi numrerar om permutationerna hittar vi 5 konvexa former, 4 stjärnformer och 3 plana plattsättningar, alla med {p} och {q} polygoner från listan: {3}, {4}, {5}, {5/2} och {6}.
Förutom de euklidiska rymdplattorna finns det ett oändligt antal vanliga hyperboliska plattsättningar.
De fem konvexa regelbundna polyedrarna kallas de platonska fasta kropparna . Hörnets form anges tillsammans med antalet hörn. Alla dessa polyedrar har Euler-karakteristiken (χ) 2.
namn | Schläfli {p,q} |
coxeter![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
Ritning (transparent) |
Ritning (kropp) |
Ritning (sfär) |
Fasett {p} |
revben | Vertices {q} |
Symmetri | Dubbel |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Tetraeder ( 3-simplex ) |
{3,3} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
4 {3} |
6 | 4 {3} |
T d [3,3] (*332) |
(självdubbel) | |||
Hexkub ( 3- kub ) |
{4,3} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
6 {4} |
12 | 8 {3} |
O h [4,3] (*432) |
Oktaeder | |||
Oktaeder (3 -ortoplex ) |
{3,4} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
8 {3} |
12 | 6 {4} |
O h [4,3] (*432) |
Kub | |||
Dodekaeder | {5,3} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
12 {5} |
trettio | 20 {3} |
I h [5,3] (*532) |
icosahedron | |||
icosahedron | {3,5} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
20 {3} |
trettio | 12 {5} |
I h [5,3] (*532) |
Dodekaeder |
I sfärisk geometri finns det regelbundna sfäriska polyedrar ( plattor på sfären ) som är degenererade polyedrar i normalfallet. Dessa är osohedrarna {2,n} och deras dubbla dihedrar {n,2}. Coxeter kallar sådana fall "olämpliga" tesselleringar [7] .
De första exemplen (n från 2 till 6) visas nedan.
namn | Schläfli {2,p} |
Coxeter diagram |
Ritning (sfär) |
Ansikter {2} π/s |
revben | Vertices {p} |
Symmetri | Dubbel |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Biangulär oshedron | {2,2} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
2 {2} π/2 |
2 | 2 {2} π/2 |
D 2h [2,2] (*222) |
Självdubbel | |
triangulär oshedron | {2,3} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
3 {2} π/3 |
3 | 2 {3} |
D 3h [2,3] (*322) |
triangulär dihedron | |
Fyrkantig oshedron | {2,4} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
4 {2} π/4 |
fyra | 2 {4} |
D 4h [2,4] (*422) |
kvadratisk dihedron | |
Pentagonal osohedron | {2,5} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
5 {2} π/5 |
5 | 2 {5} |
D 5h [2,5] (*522) |
Pentagonal dihedron | |
Sexkantig oshedron | {2,6} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
6 {2} π/6 |
6 | 2 {6} |
D 6h [2,6] (*622) |
Hexagonal dihedron |
namn | Schläfli {s,2} |
Coxeter diagram |
Ritning (sfär) |
Fasett {p} |
revben | Vertices {2} |
Symmetri | Dubbel |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Tvåkantig dihedron | {2,2} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
2 {2} π/2 |
2 | 2 {2} π/2 |
D 2h [2,2] (*222) |
Självdubbel | |
triangulär dihedron | {3,2} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
2 {3} |
3 | 3 {2} π/3 |
D 3h [3,2] (*322) |
triangulär oshedron | |
kvadratisk dihedron | {4,2} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
2 {4} |
fyra | 4 {2} π/4 |
D 4h [4,2] (*422) |
Fyrkantig oshedron | |
Pentagonal dihedron | {5,2} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
2 {5} |
5 | 5 {2} π/5 |
D 5h [5,2] (*522) |
Pentagonal osohedron | |
Hexagonal dihedron | {6,2} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
2 {6} |
6 | 6 {2} π/6 |
D 6h [6,2] (*622) |
Sexkantig oshedron |
Star dihedra och osohedra finns också, som {5/2,2} och {2,5/2}.
Regelbundna stellerade polyedrar kallas Kepler-Poinsot solids, och det finns fyra av dem. De är baserade på platsen för hörnen dodekaedern {5,3} och ikosaedern {3,5}:
Liksom sfäriska plattsättningar överlappar dessa stjärnformer sfären flera gånger, vilket kallas deras täthet . För dessa former är densiteten 3 eller 7. Mosaikteckningar visar ansikten på enskilda sfäriska polygoner i gult.
namn | Ritning (transparent) |
Ritning (ogenomskinlig) |
Figur (sfärisk) |
Diagram över bildandet av en stjärnform |
Schläfli {p,q} och Coxeter |
Fasett {p} |
revben | Vertices {q} Figur |
χ | Densitet [ sv | Symmetri | Dubbel |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Liten stjärnformad dodekaeder | {5/2.5}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
12 {5/2} |
trettio | 12 {5} |
−6 | 3 | I h [5,3] (*532) |
Stor dodekaeder | ||||
Stor dodekaeder | {5,5/2}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
12 {5} |
trettio | 12 {5/2} |
−6 | 3 | I h [5,3] (*532) |
Liten stjärnformad dodekaeder | ||||
Stor stjärnformad dodekaeder | {5/2,3}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
12 {5/2} |
trettio | 20 {3} |
2 | 7 | I h [5,3] (*532) |
Stor ikosaeder | ||||
Stor ikosaeder | {3,5/2}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
20 {3} |
trettio | 12 {5/2} |
2 | 7 | I h [5,3] (*532) |
Stor stjärnformad dodekaeder |
En regelbunden sned polyeder är en generalisering av uppsättningen regelbundna polytoper, där icke-planariteten hos vertexfigurer är tillåten .
För 4-dimensionella sneda polyedrar föreslog Coxeter en modifierad Schläfli-symbol {l,m|n}, med en vertexfigur {l,m}, m l-goner runt vertexen med n -gonala hål. Deras vertexformer är rymdpolygoner som representerar sicksack mellan två plan.
För vanliga sneda polyedrar, representerade av symbolen {l,m|n}, gäller likheten:
2*sin(π/l)*sin(π/m)=cos(π/n)Fyra av dem kan ses i 4-dimensionell rymd som uppsättningen av ytor av fyra vanliga 4-polyedrar med samma vertexarrangemang och kantarrangemang :
{4, 6 | 3} | {6, 4 | 3} | {4, 8 | 3} | {8, 4| 3} |
---|
Vanliga 4-dimensionella polyedrar med Schläfli-symbolen har vyceller, vyytor , kantformer och vertexformer .
Förekomsten av vanliga fyrdimensionella polytoper begränsas av förekomsten av en vanlig polytop . För 4-dimensionella polyedrar föreslås att man använder namnet "polychorus" [8] [9]
Varje art kan existera i ett utrymme beroende på följande uttryck:
: Hypersfäriska 3-dimensionella bikakor eller 4-dimensionella polyedrar : Euklidisk 3-dimensionell honungskaka : Hyperbolisk 3-dimensionell bikakaDessa begränsningar gäller för 21 former - 6 former är konvexa, 10 är inte konvexa, en är en euklidisk 3-dimensionell bikaka och 4 är en hyperbolisk bikaka.
Euler-karakteristiken för en fyrdimensionell polyeder beräknas med formeln och är lika med noll för alla typer.
De 6 konvexa reguljära 4D-polyedrarna visas i tabellen nedan. Alla dessa polyedrar har Euler-karakteristiken (χ) 0.
namn |
Schläfli {p,q,r} |
coxeter![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
Celler {p,q} |
Fasett {p} |
revben {r} |
Vertices {q,r} |
Dubbel {r,q,p} |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Fem -celler ( 4-simplex ) |
{3,3,3} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
5 {3,3} |
10 {3} |
10 {3} |
5 {3,3} |
(självdubbel) |
Tesseract ( 4-kub ) |
{4,3,3} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
8 {4,3} |
24 {4} |
32 {3} |
16 {3,3} |
Hexadecimal cell |
Sextonceller (4 -ortoplex ) |
{3,3,4} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
16 {3,3} |
32 {3} |
24 {4} |
8 {3,4} |
tesserakt |
tjugofyra celler | {3,4,3} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
24 {3,4} |
96 {3} |
96 {3} |
24 {4,3} |
(självdubbel) |
120 celler | {5,3,3} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
120 {5,3} |
720 {5} |
1200 {3} |
600 {3,3} |
600 celler |
600 celler | {3,3,5} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
600 {3,3} |
1200 {3} |
720 {5} |
120 {3,5} |
120 celler |
Femceller | tesserakt | Sexton celler |
Tjugofyra celler |
120 celler |
600 celler |
---|---|---|---|---|---|
{3,3,3} | {4,3,3} | {3,3,4} | {3,4,3} | {5,3,3} | {3,3,5} |
Trådram ( Petri polygon ) i snett ortogonal projektion | |||||
ortogonal projektion | |||||
Tetraedriskt skal ( cell/vertex centrerad ) |
Kubikskal (cellcentrerad) |
Kubikskal (cellcentrerad ) |
Cuboctaedral skal (cellcentrerad) |
Trunkerat rhombotriacontahedral skal ( cellcentrerad ) |
Pentakiikosi - dodekaedriskt skal (vertex centrerad) |
Schlegeldiagram ( perspektivprojektion ) | |||||
(centrerad på cellen) |
(centrerad på cellen) |
(centrerad på cellen) |
(centrerad på cellen) |
(centrerad på cellen) |
(överst centrerad) |
Stereografisk projektionsram ( hypersfärisk ) | |||||
4-dimensionella dihedrar och osohedra existerar som vanliga plattsättningar av 3-sfären .
Vanliga 4-dimensionella dihedrar (2 fasetter = 3-dimensionella ytor) inkluderar: {3,3,2}, {3,4,2}, {4,3,2}, {5,3,2}, {3 ,5,2}, {p,2,2} och deras dubbla 4-dimensionella osohedra (2 hörn): {2,3,3}, {2,4,3}, {2,3,4}, { 2,3,5}, {2,5,3}, {2,2,p}. Polyedrar av formen {2,p,2} är både 4-dimensionella diedrar och osoedrar. Det finns också former {p,2,q} som har dihedriska celler och osoedriska vertexfigurer.
Schläfli {2,p,q} |
coxeter![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
Celler {2,p} π/q |
Ytor {2} π/p,π/q |
revben | Toppar | Hönsfigur {p,q} |
Symmetri | Dubbel |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
{2,3,3} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
4 {2,3} π/3 |
6 {2} π/3,π/3 |
fyra | 2 | {3,3} |
[2,3,3] | {3,3,2} |
{2,4,3} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
6 {2,4} π/3 |
12 {2} π/4,π/3 |
åtta | 2 | {4,3} |
[2,4,3] | {3,4,2} |
{2,3,4} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
8 {2,3} π/4 |
12 {2} π/3,π/4 |
6 | 2 | {3,4} |
[2,4,3] | {4,3,2} |
{2,5,3} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
12 {2,5} π/3 |
30 {2} π/5,π/3 |
tjugo | 2 | {5,3} |
[2,5,3] | {3,5,2} |
{2,3,5} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
20 {2,3} π/5 |
30 {2} π/3,π/5 |
12 | 2 | {3,5} |
[2,5,3] | {5,3,2} |
Det finns tio regelbundna 4-dimensionella stjärnpolyedrar , som kallas Schläfli-Hess-polytoper . Deras hörn är belägna på en konvex 120 cell { 5,3,3 } och en sexhundra cell {3,3,5} .
Ludwig Schläfli hittade fyra av dem och kasserade de återstående sex eftersom han inte tillät kränkning av Euler-karaktäristiken på celler eller vertexfigurer (F+V−E=2). Edmund Hess (1843–1903) kompletterade listan i sin bok Einleitung in die Lehre von der Kugelteilung mit besonderer Berücksichtigung ihrer Anwendung auf die Theorie der Gleichflächigen und der gleicheckigen Polyeder ( [3] , 1883) (En introduktion till läran om plattsättning sfär med hänsyn till teorin om isoedriska och ekvikantiga polyedrar) .
Det finns 4 kantarrangemang och 7 ansiktsarrangemang i dessa 10 vanliga stellerade 4D-polyedrar, visade som ortogonala projektioner :
namn |
ram | Kropp | Schläfli {p, q, r} Coxeter |
Celler {p, q} |
Fasett {p} |
revben {r} |
Vertices {q, r} |
Densitet [ sv | χ | Symmetrigrupp | Dubbla {r, q, p} |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Icosahedral 120-cell (facetterad 600-cell) |
{3,5,5/2}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
120 {3,5} |
1200 {3} |
720 {5/2} |
120 {5,5/2} |
fyra | 480 | H4 [ 5,3,3 ] |
Liten stjärnformad 120-cell | ||
Liten stjärnformad 120-celler | {5/2,5,3}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
120 {5/2,5} |
720 {5/2} |
1200 {3} |
120 {5,3} |
fyra | −480 | H4 [ 5,3,3 ] |
Icosahedral 120-cell | ||
Stor 120 celler | {5.5/2.5}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
120 {5,5/2} |
720 {5} |
720 {5} |
120 {5/2,5} |
6 | 0 | H4 [ 5,3,3 ] |
självdual | ||
Bra 120-celler | {5,3,5/2}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
120 {5,3} |
720 {5} |
720 {5/2} |
120 {3,5/2} |
tjugo | 0 | H4 [ 5,3,3 ] |
Stor stjärnformad 120-cell | ||
Stor stjärnformad 120-celler | {5/2,3,5}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
120 {5/2.3} |
720 {5/2} |
720 {5} |
120 {3,5} |
tjugo | 0 | H4 [ 5,3,3 ] |
Bra 120-celler | ||
Great stellated 120-cell | {5/2,5,5/2}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
120 {5/2,5} |
720 {5/2} |
720 {5/2} |
120 {5,5/2} |
66 | 0 | H4 [ 5,3,3 ] |
självdual | ||
Big great 120-cell | {5.5/2.3}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
120 {5,5/2} |
720 {5} |
1200 {3} |
120 {5/2.3} |
76 | −480 | H4 [ 5,3,3 ] |
Stor ikosaedrisk 120-cell | ||
Stor ikosaedrisk 120-cell (stora fasetterad 600-celler) |
{3.5/2.5}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
120 {3,5/2} |
1200 {3} |
720 {5} |
120 {5/2,5} |
76 | 480 | H4 [ 5,3,3 ] |
Stora 120-celler | ||
Bra 600 celler | {3,3,5/2}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
600 {3,3} |
1200 {3} |
720 {5/2} |
120 {3,5/2} |
191 | 0 | H4 [ 5,3,3 ] |
Stora 120-celler | ||
Big great 120-cell | {5/2,3,3}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
120 {5/2.3} |
720 {5/2} |
1200 {3} |
600 {3,3} |
191 | 0 | H4 [ 5,3,3 ] |
Fantastiska 600 celler |
Det finns 4 misslyckade reguljära stjärnpermutationer av polytoper: {3,5/2,3}, {4,3,5/2}, {5/2,3,4}, {5/2,3,5/2 }. Deras celler och vertexfigurer finns, men de täcker inte hypersfären med ett ändligt antal representationer.
I femdimensionellt utrymme kan vanliga polytoper betecknas som , där är en 4-ytastyp, är en celltyp, är en 2-ytastyp, är en ansiktsfigur, är en kantfigur och är en vertex figur.
En vertexfigur (av en 5-dimensionell polytop) är en 4-dimensionell polytop som bildas av hörnen intill den givna vertexen. En kantfigur (av en 5-dimensionell polyeder) är en polyeder som bildas av ytor runt varje kant. Ansiktsformen (5-dimensionell polyeder) är en polyeder som bildas av celler runt varje ansikte.En vanlig 5-polytop existerar bara om och är vanliga 4-polytoper.
Beroende på värdet
få utrymmestypen
: Sfärisk 4D plattsättning eller 5D polyeder : Euklidisk 4-dimensionell plattsättning : Hyperbolisk 4D plattsättningFrån dessa begränsningar får vi 3 konvexa polyedrar, noll icke-konvexa polytoper, 3 4-dimensionella plattsättningar och 5 hyperboliska 4-dimensionella plattsättningar. Det finns inga icke-konvexa vanliga polyedrar i 5D och uppåt.
I dimensionerna 5 och uppåt finns det bara tre typer av konvexa reguljära polyedrar [10] .
namn | Schläfli-symbol { p 1 ,...,p n −1 } |
coxeter | k -ansikten | Fasetttyp _ |
Vertex figur |
Dubbel |
---|---|---|---|---|---|---|
n -enkelt | { 3n− 1 } | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{ 3n −2 } | { 3n −2 } | Självdubbel | |
n -kub | {4,3n − 2 } | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{4,3n − 3 } | { 3n −2 } | n -ortoplex | |
n - ortoplex | { 3n − 2,4 } | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{ 3n −2 } | { 3n − 3,4 } | n -kub |
Det finns också felaktiga fall där vissa siffror i Schläfli-symbolen är lika med 2. Till exempel är {p,q,r,...2} en felaktig regelbunden sfärisk polytop i fallet {p,q,r... } är regelbunden sfärisk polytop, och {2,...p,q,r} är en felaktig regelbunden sfärisk polytop när {...p,q,r} är en vanlig sfärisk polytop. Sådana polyedrar kan användas som fasetter som ger former av formen {p,q,...2...y,z}.
Femdimensionella utrymmennamn | Schläfli symbol { p,q,r,s} Coxeter |
Antal facetter ( fyradimensionella ytor) {p,q,r} |
Celler (3D- ansikten) {p,q} |
Ansikten (2D) {p} |
revben | Toppar | Ansiktsform { s} |
Kantfigur { r,s} |
Hönsfigur { q,r,s} |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Hexateron | {3,3,3,3}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
6 {3,3,3} |
15 {3,3} |
20 {3} |
femton | 6 | {3} | {3,3} | {3,3,3} |
Penteract | {4,3,3,3}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
10 {4,3,3} |
40 {4,3} |
80 {4} |
80 | 32 | {3} | {3,3} | {3,3,3} |
5-ortoplex | {3,3,3,4}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
32 {3,3,3} |
80 {3,3} |
80 {3} |
40 | tio | {fyra} | {3,4} | {3,3,4} |
Hexateron |
Penteract |
5-ortoplex |
namn | Schläfli | Toppar | revben | Fasett (2D) | Celler (3D) | 4D ansikten | 5D ansikten | χ |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
6-simplex | {3,3,3,3,3} | 7 | 21 | 35 | 35 | 21 | 7 | 0 |
Hexeract | {4,3,3,3,3} | 64 | 192 | 240 | 160 | 60 | 12 | 0 |
6-ortoplex | {3,3,3,3,4} | 12 | 60 | 160 | 240 | 192 | 64 | 0 |
6-dimensionell simplex |
Hexeract |
6-dimensionell ortoplex |
namn | Schläfli | Toppar | revben | Fasett (2D) | Celler (3D) | 4D ansikten | 5D ansikten | 6D ansikten | χ |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
7-simplex | {3,3,3,3,3,3} | åtta | 28 | 56 | 70 | 56 | 28 | åtta | 2 |
Hepteract | {4,3,3,3,3,3} | 128 | 448 | 672 | 560 | 280 | 84 | fjorton | 2 |
7-ortoplex | {3,3,3,3,3,4} | fjorton | 84 | 280 | 560 | 672 | 448 | 128 | 2 |
7-simplex |
Hepteract |
7-ortoplex |
namn | Schläfli | Toppar | revben | Fasett (2D) | Celler (3D) | 4D ansikten | 5D ansikten | 6D ansikten | 7D ansikten | χ |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
8-simplex | {3,3,3,3,3,3,3} | 9 | 36 | 84 | 126 | 126 | 84 | 36 | 9 | 0 |
Octeract | {4,3,3,3,3,3,3} | 256 | 1024 | 1792 | 1792 | 1120 | 448 | 112 | 16 | 0 |
8-ortoplex | {3,3,3,3,3,3,4} | 16 | 112 | 448 | 1120 | 1792 | 1792 | 1024 | 256 | 0 |
8-simplex |
Octeract |
8-ortoplex |
namn | Schläfli | Toppar | revben | Fasett (2D) | Celler (3D) | 4D ansikten | 5D ansikten | 6D ansikten | 7D ansikten | 8D ansikten | χ |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
9-simplex | {3 8 } | tio | 45 | 120 | 210 | 252 | 210 | 120 | 45 | tio | 2 |
Enteragera | {4,3 7 } | 512 | 2304 | 4608 | 5376 | 4032 | 2016 | 672 | 144 | arton | 2 |
9-ortoplex | {3 7 ,4} | arton | 144 | 672 | 2016 | 4032 | 5376 | 4608 | 2304 | 512 | 2 |
9-simplex |
Enteragera |
9-ortoplex |
namn | Schläfli | Toppar | revben | Fasett (2D) | Celler (3D) | 4D ansikten | 5D ansikten | 6D ansikten | 7D ansikten | 8D ansikten | 9D ansikten | χ |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
10-simplex | { 39 } | elva | 55 | 165 | 330 | 462 | 462 | 330 | 165 | 55 | elva | 0 |
Deceract | {4,3 8 } | 1024 | 5120 | 11520 | 15360 | 13440 | 8064 | 3360 | 960 | 180 | tjugo | 0 |
10-ortoplex | {3 8 ,4} | tjugo | 180 | 960 | 3360 | 8064 | 13440 | 15360 | 11520 | 5120 | 1024 | 0 |
10-simplex |
Deceract |
10-ortoplex |
...
Det finns inga icke-konvexa vanliga polyedrar i dimensionerna 5 eller högre.
En projektiv regelbunden ( n + 1)-polytop existerar om den ursprungliga regelbundna n -sfäriska plattsättningen {p,q,...} är centralt symmetrisk . Sådana polyedrar kallas semi-{p,q,...} och innehåller hälften så många element. Coxeter ger dem symbolen {p,q,...}/2, medan McMullen skriver {p,q,...} h/2 , där h är Coxeter-talet . [elva]
Reguljära polygoner med ett jämnt antal sidor har semi - 2n -gonala projektiva polygoner, {2p}/2.
Det finns 4 regelbundna projektiva polytoper , motsvarande 4 av de 5 platoniska soliderna .
Halvkuben och semi-oktaedern generaliserar till semi- n - kuber och semi - n - ortoplexer i vilken dimension som helst.
namn | Coxeter McMullen |
Bild | ansikten | Kanter | Vertices | χ |
---|---|---|---|---|---|---|
Halv kub | {4,3}/2 {4,3} 3 |
3 | 6 | fyra | ett | |
Semioktaeder | {3,4}/2 {3,4} 3 |
fyra | 6 | 3 | ett | |
Semidodecahedron | {5.3}/2 {5.3} 5 |
6 | femton | tio | ett | |
Semiikosaeder | {3.5}/2 {3.5} 5 |
tio | femton | 6 | ett |
I ett 4-dimensionellt utrymme bildar 5 av 6 konvexa reguljära polyedrar projektiva 4-polytoper. De 3 specialfallen är halvt tjugofyra celler, halvt sexhundra celler och halvhundratjugo celler.
semi tesseract | {4,3,3}/2 | {4,3,3} 4 | fyra | 12 | 16 | åtta | 0 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
halv sexton cell | {3,3,4}/2 | {3,3,4} 4 | åtta | 16 | 12 | fyra | 0 |
halvtjugofyra celler | {3,4,3}/2 | {3,4,3} 6 | 12 | 48 | 48 | 12 | 0 |
semi 120 cell | {5,3,3}/2 | {5,3,3} 15 | 60 | 360 | 600 | 300 | 0 |
halv sexhundra celler | {3,3,5}/2 | {3,3,5} 15 | 300 | 600 | 360 | 60 | 0 |
Det finns bara 2 konvexa reguljära projektiva semipolytoper i utrymmen med dimension 5 och högre.
namn | Schläfli | 4D ansikten | Celler (3D) | Fasett (2D) | revben | Toppar | χ |
---|---|---|---|---|---|---|---|
semi penteract | {4,3,3,3}/2 | 5 | tjugo | 40 | 40 | 16 | ett |
semi pentacross | {3,3,3,4}/2 | 16 | 40 | 40 | tjugo | 5 | ett |
Infinite är enpolyedermed ett oändligt antal fasetter. En ntope är enn-dimensionell oändlig-top: 2-oändlig-top = oändlig-gon (apeirogon), 3-oändlig-top = oändlig-top i 3D-rymden, etc.
Det finns två huvudsakliga geometriska klasser av infinitetoper: [12]
En direkt apeirogon är en regelbunden plattsättning av en rät linje med dess indelning i oändligt många lika stora segment. Den har oändligt många hörn och kanter. Dess Schläfli-symbol är {∞} och dess Coxeter-diagram är.
... ...
Apeirogoner på det hyperboliska planet , bland vilka den vanliga apeirogonen {∞} är den mest anmärkningsvärda, kan ha krökning, som ändliga polygoner på det euklidiska planet, och ha hörn liggande på horocykler eller hypercykler .
Regelbundna apeirogoner med konvergens i oändligheten har symbolen {∞} och finns på horocykler, även om de i allmänhet kan existera på hypercykler.
{∞} | {πi/λ} |
---|---|
Oändlighet på en horocykel |
Oändlighet på en hypercykel |
Ovan visas två hyperboliska apeirogoner på en Poincaré-skiva . Figuren till höger visar vinkelräta linjer som skiljer de fundamentala regionerna åt med ett avstånd λ från varandra.
Rumsliga oändligheterSned apeirogoner i tvådimensionellt utrymme (plan) bildar en sicksack. Om sicksacken är symmetrisk och enhetlig är apeirogonen korrekt.
Sned apeirogoner kan konstrueras i ett utrymme av vilken dimension som helst. I det tredimensionella rummet bildar sneda apeirogoner spiral och kan vara vänster eller höger.
tvådimensionellt utrymme | 3D-utrymme |
---|---|
Apeirogon i form av en sicksack |
spiral apeirogon |
Det finns tre vanliga plattsättningar av planet. Alla tre har Euler-karakteristiken (χ) 0.
namn | Fyrkantig mosaik (quadrille) |
Triangulär mosaik (deltatil) |
Sexkantig parkett (hexatil) |
---|---|---|---|
Symmetri | p4m, [4,4], (*442) | p6m, [6,3], (*632) | |
Schläfli {p,q} | {4,4} | {3,6} | {6,3} |
Coxeter diagram | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
Bild |
Det finns två felaktiga regelbundna plattsättningar - {∞,2}, en oändligt vinklad dihedron , erhållen från två apeirogoner , som var och en fyller ett halvplan, och dess dubbla {2,∞} plattsättning, en oändligt vinklad osohedron , som kan representeras som ett oändligt antal parallella linjer.
{∞,2} , ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{2,∞} , ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
Det finns inga regelbundna plattsättningar av planet av stjärnpolygoner . Det finns oändligt många talpar för vilka villkoret för platt plattsättning (1/ p + 1/ q = 1/2) är uppfyllt, till exempel {8/3.8}, {10/3.5}, {5/2.10 }, {12/5,12} osv., men ingen av dessa stjärnor är lämpliga för plattsättning.
Hyperboliska plattsättningarTegelsättningarna i ett hyperboliskt tvådimensionellt utrymme är hyperboliska plattsättningar . Det finns oändligt många vanliga plattsättningar i H 2 . Som nämnts ovan, vilket positivt par som helst { p , q } så att 1/ p + 1/ q < 1/2 ger en hyperbolisk sida. Faktum är att för den allmänna Schwartz-triangeln ( p , q , r ) gäller samma sak för 1/ p + 1/ q + 1/ r < 1.
Det finns många olika sätt att representera det hyperboliska planet, inklusive Poincaré-skivmodellen , som mappar planet till en skiva, som visas nedan. Alla polygonala ytor av plattsättningen bör behandlas som liksidiga, och polygonerna blir mindre när du kommer närmare kanten av skivan på grund av projektion, vilket liknar effekten av en fisheye- kamera .
Det finns oändligt många platta regelbundna 3-oändliga-toppar som regelbundna plattsättningar av hyperbolplanet av formen {p,q}, där p+q<pq/2.
Exempel:
Sfäriska (platoniska) / euklidiska / hyperboliska (Poincare-skiva: kompakt / parakompakt / icke- kompakt ) plattor med sina Schläfli-symboler | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
p\q | 3 | fyra | 5 | 6 | 7 | åtta | ... | ∞ | ... | iπ/λ |
3 | ( tetraeder ) {3,3} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
( oktaeder ) {3,4} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
( ikosaeder ) {3,5} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
( deltabricka ) {3,6} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{3,7} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{3,8} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{3,∞} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{3,iπ/λ} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | ||
fyra | ( kub ) {4,3} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
( quadrille ) {4,4} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{4,5} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{4,6} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{4,7} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{4,8} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{4,∞} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{4,iπ/λ}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | ||
5 | ( dodekaeder ) {5,3} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{5,4} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{5,5} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{5,6} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{5,7} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{5,8} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{5,∞} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{5,iπ/λ}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | ||
6 | ( hexatil ) {6,3} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{6,4} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{6,5} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{6,6} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{6,7} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{6,8} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{6,∞} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{6,iπ/λ}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | ||
7 | {7,3} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{7,4} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{7,5} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{7,6} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{7,7} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{7,8} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{7,∞} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{7,iπ/λ}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | ||
åtta | {8,3} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{8,4} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{8,5} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{8,6} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{8,7} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{8,8} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{8,∞} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{8,iπ/λ}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | ||
... | ||||||||||
∞ | {∞,3} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{∞,4} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{∞,5} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{∞,6} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{∞,7} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{∞,8} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{∞,∞} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{∞,iπ/λ}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | ||
... | ||||||||||
iπ/λ | {ip/λ,3} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{ip/λ,4}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{ip/λ,5}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{ip/λ,6}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{ip/λ,7}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{ip/λ,8}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{iπ/λ,∞}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{iπ/λ,iπ/λ}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
Det finns två oändliga typer av hyperboliska plattsättningar vars ytor eller vertexfigurer är stjärnpolygoner — { m /2, m } och deras dualer { m , m /2} med m = 7, 9, 11, .... Mosaiker { m / 2, m } är stellationer av { m , 3} tilings, medan dubbla tilings { m , m /2} är facetter av {3, m } tilings och augmentations { m , 3} tilings.
Scheman { m /2, m } och { m , m / 2} fortsätter för udda m < 7 som polyedrar : om m = 5 får vi en liten stellerad dodekaeder och en stor dodekaeder , och med m = 3 får vi en tetraeder . De andra två Kepler-Poinsot fasta ämnen ( stor stellated dodecahedron och great icosahedron ) har inga analoger i vanliga hyperboliska plattsättningar. Om m är jämnt, beroende på hur vi väljer definitionen av { m /2}, kan vi få antingen en degenererad täckning av en annan plattsättning eller en korsning av plattsättningar.
namn | Schläfli | Coxeter diagram | Bild | Ansiktstyp {p} |
Hönsfigur {q} |
Densitet [ sv | Symmetri | dubbel |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Heptagonal plattsättning av ordning 7 | {7/2,7} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{7/2} |
{7} |
3 | *732 [7,3] |
Heptagonal heptagram plattsättning | |
Heptagonal heptagram kakelsättning | {7,7/2} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{7} |
{7/2} |
3 | *732 [7,3] |
Heptagrambeläggning av order 7 | |
Enneagram Mosaic of Order 9 | {9/2,9} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{9/2} |
{9} |
3 | *932 [9,3] |
Enneagram niosidig plattsättning | |
Enneagram niosidig plattsättning | {9,9/2} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{9} |
{9/2} |
3 | *932 [9,3] |
Beställning 9 Enneagram niosidig plattsättning | |
Genecagram mosaik av ordning 11 | {11/2,11} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{11/2} |
{elva} |
3 | *11.3.2 [11.3] |
Hendecagram plattsättning elvavinklar plattsättning | |
Hendecagram plattsättning elvavinklar plattsättning | {11,11/2} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{elva} |
{11/2} |
3 | *11.3.2 [11.3] |
Genecagram mosaik av ordning 11 | |
p - gram plattsättning av ordning sid | { p /2, p } | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{ p /2} | { p } | 3 | * s 32 [s, 3] |
p - gram p - kolplattning | |
p -gram plattsättning p -vinkel plattsättning | { p , p /2} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{ p } | { p /2} | 3 | * s 32 [s, 3] |
p -gram plattsättning av ordning sid |
Det finns tre regelbundna skevningsoändligheter i euklidiskt 3D-rum med en regelbunden rumslig polygon som vertexfigurer [13] [14] [15] . De har samma vertexarrangemang och kantarrangemang som 3 konvexa enhetliga bikakor .
Regelbunden sned polygon | ||
---|---|---|
{4,6|4} |
{6,4|4} |
{6,6|3} |
Det finns trettio regelbundna oändligheter i det euklidiska tredimensionella rummet [17] . De inkluderar både de som listas ovan och 8 andra "rena" oändligheter. De är alla förknippade med kubiska bikakor {4,3,4}. Resten har rymliga polygonala ytor: {6,6} 4 , {4,6} 4 , {6,4} 6 , {∞,3} a , {∞,3} b , {∞,4} .*3 , {∞,4} 6.4 , {∞,6} 4.4 och {∞,6} 6.3 .
Sned oändligheter i hyperboliskt 3D-utrymmeDet finns 31 regelbundna sneda oändligheter i hyperboliskt tredimensionellt utrymme [18] :
Det finns bara en icke-degenererad regelbunden plattsättning av 3-dimensionellt utrymme ( honeycomb ), {4, 3, 4} [19] :
namn | Schläfli {p,q,r} |
coxeter![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
Celltyp { p,q} |
Ansiktstyp { p} |
Kantfigur { r} |
Hönsfigur { q,r} |
χ | Dubbel |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
kubisk honungskaka | {4,3,4} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{4,3} | {fyra} | {fyra} | {3,4} | 0 | Självdubbel |
Det finns sex felaktiga vanliga plattsättningar, parvis baserade på tre vanliga euklidiska plattsättningar. Deras celler och vertexfigurer är vanliga { 2,n} osohedra , {n,2} dihedra och euklidiska plattsättningar. Dessa felaktiga regelbundna tesselleringar är strukturellt relaterade till prismatiska enhetliga bikakor genom trunkeringsoperationen. De är högdimensionella motsvarigheter till ordningen 2 oändlig vinkel plattsättning [en och oändlig vinkel osohedron .
Schläfli {p,q,r} |
Coxeter diagram |
Celltyp { p,q} |
Ansiktstyp { p} |
Kantfigur { r} |
Hönsfigur { q,r} |
---|---|---|---|---|---|
{2,4,4 | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{2,4} | {2} | {fyra} | {4,4} |
{2,3,6 | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{2,3} | {2} | {6} | {3,6} |
{2,6,3} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{2,6} | {2} | {3} | {6,3} |
{4,4,2} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{4,4} | {fyra} | {2} | {4,2} |
{3,6,2} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{3,6} | {3} | {2} | {6,2} |
{6,3,2} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{6,3} | {6} | {2} | {3,2} |
| ||||
|
Det finns tio platta vanliga bikakor i hyperboliskt 3-dimensionellt utrymme [20] ( listade ovan som plattsättningar):
Kakelsättningar av hyperboliska 3-mellanrum kan kallas hyperboliska honungskakor . Det finns 15 hyperboliska honeycombs i H 3 , 4 compact och 11 paracompact.
namn | Schläfli-symbol { p,q,r} |
coxeter![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
Celltyp { p,q} |
Ansiktstyp { p} |
Kantfigur { r} |
Hönsfigur { q,r} |
χ | Dubbel |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Icosahedral honeycombs | {3,5,3} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{3,5} | {3} | {3} | {5,3} | 0 | Självdubbel |
Cubic honeycombs order 5 | {4,3,5} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{4,3} | {fyra} | {5} | {3,5} | 0 | {5,3,4} |
Beställ 4 dodekaedriska honeycomb | {5,3,4} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{5,3} | {5} | {fyra} | {3,4} | 0 | {4,3,5} |
Dodekaedrisk honeycomb order 5 | {5,3,5} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{5,3} | {5} | {5} | {3,5} | 0 | Självdubbel |
Det finns också 11 parakompakta H 3 -bikakor (med oändliga (euklidiska) celler och/eller vertexfigurer): {3,3,6}, {6,3,3}, {3,4,4}, {4,4 , 3}, {3,6,3}, {4,3,6}, {6,3,4}, {4,4,4}, {5,3,6}, {6,3,5 } och {6,3,6}.
namn | Schläfli-symbol { p,q,r} |
coxeter![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
Celltyp { p,q} |
Tpi- kant {p} |
Kantfigur { r} |
Hönsfigur { q,r} |
χ | Dubbel |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Tetraedriska bikakor av ordning 6 | {3,3,6} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{3,3} | {3} | {6} | {3,6} | 0 | {6,3,3} |
Sexkantiga mosaikbikakor | {6,3,3} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{6,3} | {6} | {3} | {3,3} | 0 | {3,3,6} |
Beställ 4 oktaedriska honeycomb | {3,4,4} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{3,4} | {3} | {fyra} | {4,4} | 0 | {4,4,3} |
Fyrkantiga mosaik honeycombs | {4,4,3} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{4,4} | {fyra} | {3} | {4,3} | 0 | {3,3,4} |
Triangulära mosaikbikakor | {3,6,3} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{3,6} | {3} | {3} | {6,3} | 0 | Självdubbel |
Cubic honeycombs order 6 | {4,3,6} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{4,3} | {fyra} | {fyra} | {3,4} | 0 | {6,3,4} |
Beställ 4 hexagonala mosaikhoneycombs | {6,3,4} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{6,3} | {6} | {fyra} | {3,4} | 0 | {4,3,6} |
Fyrkantiga mosaik honeycombs order 4 | {4,4,4} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{4,4} | {fyra} | {fyra} | {4,4} | 0 | {4,4,4} |
Dodekaedrisk honeycomb order 6 | {5,3,6} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{5,3} | {5} | {5} | {3,5} | 0 | {6,3,5} |
Hexagonal mosaik honeycomb order 5 | {6,3,5} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{6,3} | {6} | {5} | {3,5} | 0 | {5,3,6} |
Hexagonala mosaik honeycombs order 6 | {6,3,6} | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{6,3} | {6} | {6} | {3,6} | 0 | Självdubbel |
Icke-kompakta lösningar existerar som Lorentzian Coxeter-grupper och kan visualiseras med ett öppet område i hyperboliskt utrymme (en fundamental tetraeder med vissa delar oåtkomliga på grund av oändligheten), och några är ritade nedan och visar deras skärning med planet. Alla honeycombs som inte visas i tabellerna och som inte har en 2 i sin Schläfli-symbol är icke-kompakta.
p\r | 3 | fyra | 5 | 6 | 7 | åtta | ...∞ |
---|---|---|---|---|---|---|---|
3 |
{3,3,3} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{3,3,4} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{3,3,5} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{3,3,6} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{3,3,7} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{3,3,8} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{3,3,∞} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
fyra |
{4,3,3} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{4,3,4} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{4,3,5} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{4,3,6} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{4,3,7} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{4,3,8} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{4,3,∞} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
5 |
{5,3,3} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{5,3,4} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{5,3,5} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{5,3,6} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{5,3,7} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{5,3,8} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{5,3,∞} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
6 |
{6,3,3} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{6,3,4} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{6,3,5} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{6,3,6} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{6,3,7} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{6,3,8} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{6,3,∞} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
7 |
{7,3,3} ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{7,3,4}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{7,3,5}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{7,3,6}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{7,3,7}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{7,3,8}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{7,3,∞}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
åtta |
{8,3,3}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{8,3,4}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{8,3,5}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{8,3,6}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{8,3,7}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{8,3,8}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{8,3,∞}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
... ∞ |
{∞,3,3}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{∞,3,4}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{∞,3,5}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{∞,3,6}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{∞,3,7}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{∞,3,8}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{∞,3,∞}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
q = 4 | q = 5 | q = 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
|
Det finns inga hyperboliska stellerade bikakor i H 3 - alla former med en vanlig stellerad polyeder som cell, vertexfigur eller båda visar sig vara sfäriska.
Det finns tre typer av oändligt regelbundna ( bikakor ) som kan fylla det euklidiska fyrdimensionella utrymmet:
namn | Schläfli-symbol { p,q,r,s} |
Fasetttyp { p,q,r} |
Celltyp { p,q} |
Ansiktstyp { p} |
ansiktsform { s} |
Kantfigur { r,s} |
Hönsfigur { q,r,s} |
Dubbel |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Tesseract honeycombs | {4,3,3,4} | {4,3,3} | {4,3} | {fyra} | {fyra} | {3,4} | {3,3,4} | Självdubbel |
16-cells honungskaka | {3,3,4,3} | {3,3,4} | {3,3} | {3} | {3} | {4,3} | {3,4,3} | {3,4,3,3} |
Tjugofyra -cells honungskaka | {3,4,3,3} | {3,4,3} | {3,4} | {3} | {3} | {3,3} | {4,3,3} | {3,3,4,3} |
Projicerat bikakefragment {4,3,3,4} (Tesseract honeycomb) |
Projicerat cellfragment {3,3,4,3} (sexton cellers bikaka) |
Projicerat cellfragment {3,4,3,3} (24-cellers bikaka) |
Det finns också två felaktiga fall, {4,3,4,2} och {2,4,3,4}. Det finns tre platta vanliga typer av bikakor i det euklidiska 4-dimensionella rymden: [19]
Det finns sju platta regelbundna konvexa bikakor i ett hyperboliskt 4-dimensionellt utrymme: [20]
Det finns fyra platta vanliga stjärntyper av bikakor i hyperboliskt 4-dimensionellt utrymme: [20]
Det finns sju konvexa regelbundna bikakor och fyra stjärnformade bikakor i utrymmet H 4 [21] . Fem konvexa typer är kompakta och två är parakompakta.
Fem kompakta vanliga bikakor i H 4 :
namn | Schläfli-symbol { p,q,r,s} |
Fasetttyp { p,q,r} |
Celltyp { p,q} |
Ansiktstyp { p} |
ansiktsform { s} |
Kantfigur { r,s} |
Hönsfigur { q,r,s} |
Dubbel |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Fem-cells honeycomb order 5 | {3,3,3,5} | {3,3,3} | {3,3} | {3} | {5} | {3,5} | {3,3,5} | {5,3,3,3} |
120 cells honungskakor | {5,3,3,3} | {5,3,3} | {5,3} | {5} | {3} | {3,3} | {3,3,3} | {3,3,3,5} |
Tesseract honeycombs order 5 | {4,3,3,5} | {4,3,3} | {4,3} | {fyra} | {5} | {3,5} | {3,3,5} | {5,3,3,4} |
120 cell ordning 4 celler | {5,3,3,4} | {5,3,3} | {5,3} | {5} | {fyra} | {3,4} | {3,3,4} | {4,3,3,5} |
120 cell order 5 honeycombs | {5,3,3,5} | {5,3,3} | {5,3} | {5} | {5} | {3,5} | {3,3,5} | Självdubbel |
Två vanliga parakompakta vanliga typer av bikakor i H 4 : {3,4,3,4}, {4,3,4,3}.
namn | Schläfli-symbol { p,q,r,s} |
Fasetttyp { p,q,r} |
Celltyp { p,q} |
Ansiktstyp { p} |
ansiktsform { s} |
Kantfigur { r,s} |
Hönsfigur { q,r,s} |
Dubbel |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
24 cell ordning 4 celler | {3,4,3,4} | {3,4,3} | {3,4} | {3} | {fyra} | {3,4} | {4,3,4} | {4,3,4,3} |
Cubic honeycomb | {4,3,4,3} | {4,3,4} | {4,3} | {fyra} | {3} | {4,3} | {3,4,3} | {3,4,3,4} |
Icke-kompakta lösningar existerar som Lorentzian Coxeter-grupper och kan visualiseras med hjälp av ett öppet område i hyperboliskt utrymme (en grundläggande femcell med vissa delar ouppnåeliga på grund av oändligheten). Alla honeycombs som inte visas i tabellerna och som inte har en 2 i sin Schläfli-symbol är icke-kompakta.
|
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
Det finns fyra typer av vanliga stellerade bikakor i H 4 rymden :
namn | Schläfli-symbol { p,q,r,s} |
Fasetttyp { p,q,r} |
Celltypstyp { p,q} |
Ansiktstyp { p} |
ansiktsform { s} |
Kantfigur { r,s} |
Hönsfigur { q,r,s} |
Dubbel | Densitet _ |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Bikaka från en liten stjärnformad 120-cell | {5/2,5,3,3} | {5/2,5,3 | {5/2.5} | {5} | {5} | {3,3} | {5,3,3} | {3,3,5,5/2} | 5 |
600-cells pentagram order | {3,3,5,5/2} | {3,3,5} | {3,3} | {3} | {5/2} | {5,5/2} | {3,5,5/2} | {5/2,5,3,3} | 5 |
Icosahedral 120-cells honeycomb order 5 | {3,5,5/2,5} | {3,5,5/2} | {3,5} | {3} | {5} | {5/2.5} | {5.5/2.5} | {5.5/2.5.3} | tio |
Honeycombs av en stor 120-celler | {5.5/2.5.3} | {5.5/2.5} | {5,5/2} | {5} | {3} | {5,3} | {5/2,5,3} | {3,5,5/2,5} | tio |
Det finns bara en platt vanlig bikaka i Euklidisk 5-utrymme: ( listad ovan som plattsättningar) [19]
Det finns fem platta vanliga bikakor i hyperboliska 5-mellanslag, alla parakompakta: ( listade ovan som plattsättningar) [20]
Den hyperkubiska honungskakan är den enda familjen av vanliga bikakor som kan belägga ett utrymme av vilken dimension som helst (fem eller fler) som bildas av hyperkuba fasetter , fyra runt varje (n-2)-dimensionell yta.
namn | Schläfli { p 1 , p 2 , ..., p n −1 } |
Fasetttyp _ |
Vertex figur |
Dubbel |
---|---|---|---|---|
Fyrkantig parkett | {4,4} | {fyra} | {fyra} | Självdubbel _ |
kubisk honungskaka | {4,3,4} | {4,3} | {3,4} | Själv - dubbel |
Tesseract honeycombs | {4,3 2 ,4} | {4,3 2 } | {3 2 ,4} | Själv - dubbel |
5-kubisk honeycomb | {4,3 3 ,4} | {4,3 3 } | {3 3 ,4} | Själv - dubbel |
6-kubisk honeycomb | {4,3 4 ,4} | {4,3 4 } | {3 4 ,4} | Själv - dubbel |
7-kubika honeycombs | {4,3 5 ,4} | {4,3 5 } | {3 5 ,4} | Själv - dubbel |
8-kubika honeycombs | {4,3 6 ,4} | {4,3 6 } | {3 6 ,4} | Själv - dubbel |
n -dimensionella hyperkubiska bikakor | {4,3 n−2 ,4} | {4,3n −2 } | { 3n−2 ,4} | Själv - dubbel |
I E 5 finns det även oegentliga fall {4,3,3,4,2}, {2,4,3,3,4}, {3,3,4,3,2}, {2,3,3 , 4,3}, {3,4,3,3,2} och {2,3,4,3,3}. I E n är {4,3 n−3 ,4,2} och {2,4,3 n−3 ,4} alltid olämpliga euklidiska plattsättningar.
Plattläggning av hyperboliskt 5-dimensionellt utrymmeDet finns 5 vanliga typer av honeycomb i H 5 , alla paracompact. De inkluderar oändliga (euklidiska) fasetter eller vertexformer: {3,4,3,3,3}, {3,3,4,3,3}, {3,3,3,4,3}, {3, 4,3,3,4} och {4,3,3,4,3}.
Det finns två icke-kompakta reguljära plattsättningar i ett hyperboliskt utrymme med dimension 5 eller mer, och det finns inga parakompakta vanliga plattsättningar i ett hyperboliskt utrymme med dimension 6 eller mer.
namn | Schläfli symbol { p,q,r,s,t} |
Fasetttyp { p,q,r,s} |
4-ansiktstyp { p,q,r} |
celltyp { p,q} |
ansiktstyp { p} |
cellfigur { t} |
ansiktsfigur { s,t} |
kantfigur { r,s,t} |
Hönsfigur { q,r,s,t} |
Dubbel |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
5-ortoplex honeycomb | {3,3,3,4,3} | {3,3,3,4} | {3,3,3} | {3,3} | {3} | {3} | {4,3} | {3,4,3} | {3,3,4,3} | {3,4,3,3,3} |
Tjugofyra -cells honungskakor | {3,4,3,3,3} | {3,4,3,3} | {3,4,3} | {3,4} | {3} | {3} | {3,3} | {3,3,3} | {4,3,3,3} | {3,3,3,4,3} |
16-cells honungskaka | {3,3,4,3,3} | {3,3,4,3} | {3,3,4} | {3,3} | {3} | {3} | {3,3} | {4,3,3} | {3,4,3,3} | Själv - dubbel |
24 cell ordning 4 celler | {3,4,3,3,4} | {3,4,3,3} | {3,4,3} | {3,4} | {3} | {fyra} | {3,4} | {3,3,4} | {4,3,3,4 | {4,3,3,4,3} |
Tesseract honeycombs | {4,3,3,4,3} | {4,3,3,4 | {4,3,3} | {4,3} | {fyra} | {3} | {4,3} | {3,4,3} | {3,3,4,3} | {3,4,3,3,4} |
Eftersom det inte finns några regelbundna stellerade n -polytoper för n ≥ 5 som kan vara potentiella celler eller vertexfigurer, finns det inga fler hyperboliska stellerade bikakor i H n för n ≥ 5.
Det finns inga korrekta kompakta eller parakompakta plattor av ett hyperboliskt utrymme av dimension 6 eller högre. Alla icke-uppräknade heltalsvärden ger en icke-kompakt plattsättning av ett hyperboliskt n - dimensionellt utrymme.
För alla naturliga tal n finns det en regelbunden stjärnpolygon med n-vertex med Schläfli-symbolen {n/m} för alla m < n/2 (strängt taget, {n/m}={n/(n−m)} ), där m och n är relativt primtal . Om m och n inte är relativt primtal kommer den resulterande polygonen att ha n / m sidor. En ny siffra erhålls genom att rotera dessa n / m -goner med en vertex (till vänster) tills antalet rotationer når talet n / m minus en, och genom att kombinera dessa roterade figurer. I extremfallet, när n / m är lika med 2, får vi en siffra på n / 2 segment. En sådan figur kallas en degenererad stjärnpolygon .
I andra fall, när n och m har en gemensam divisor, får vi en stjärnpolygon med ett mindre n , och versionerna som erhålls genom rotation kan kombineras med den. Dessa former kallas stjärnformer , felaktiga stjärnpolygoner eller sammansatta polygoner . Samma notation { n / m } används ofta för dem , även om vissa författare, såsom Grünbaum (1994), föredrar (med vissa kvalifikationer) formen k { n } som mer korrekt, där k = m i allmänhet .
En ytterligare komplikation uppstår när vi kopplar samman två eller flera stjärnpolygoner, till exempel två pentagram som skiljer sig åt i rotation med 36° och är inskrivna i en dekagon. Det är mer korrekt i det här fallet att skriva i formen k { n / m }, i vårt fall 2{5/2}, snarare än att använda det vanliga {10/4}.
Den utökade Coxeter-notationen för att ansluta polygoner är c { m , n ,...}[ d { p , q ,...}] e { s , t ,...}, vilket återspeglar att d distinkta { p , q ,...} tillsammans täcker hörnen { m , n ,...} c gånger och ansiktena { s , t ,...} e gånger. Om det inte finns någon giltig { m , n ,...} tas den första delen av posten bort och lämnar [ d { p , q ,...}] e { s , t ,...}. Det motsatta fallet är om det inte finns några korrekta { s , t ,...}. Dualen av av c { m , n ,...}[ d { p , q ,...}] e { s , t ,...} är e { t , s ,...}[ d { q , p ,...}] c { n , m ,...}. Om c eller e är lika med 1 kan de utelämnas. För att koppla polygoner reduceras denna notation till { nk }[ k { n / m }]{ nk }. Till exempel kan ett hexagram skrivas som {6}[2{3}]{6}.
2{2} |
3{2} |
4{2} |
5{2} |
6{2} |
7{2} |
8{2} |
9{2} |
10{2} |
11{2} |
12{2} |
13{2} |
14{2} |
15{2} | |
2{3} |
3{3} |
4{3} |
5{3} |
6{3} |
7{3} |
8{3} |
9{3} |
10{3} |
2{4} |
3{4} |
4{4} |
5{4} |
6{4} |
7{4} |
2{5} |
3{5} |
4{5} |
5{5} |
6{5} |
2{5/2} |
3{5/2} |
4{5/2} |
5{5/2} |
6{5/2} |
2{6} |
3{6} |
4{6} |
5{6} | |
2{7} |
3{7} |
4{7} |
2{7/2} |
3{7/2} |
4{7/2} |
2{7/3} |
3{7/3} |
4{7/3} |
2{8} |
3{8} |
2{8/3} |
3{8/3} | ||
2{9} |
3{9} |
2{9/2} |
3{9/2} |
2{9/4} |
3{9/4} |
2{10} |
3{10} |
2{10/3} |
3{10/3} | |||||
2{11} |
2{11/2} |
2{11/3} |
2{11/4} |
2{11/5} |
2{12} |
2{12/5} |
2{13} |
2{13/2} |
2{13/3} |
2{13/4} |
2{13/5} |
2{13/6} | ||
2{14} |
2{14/3} |
2{14/5} |
2{15} |
2{15/2} |
2{15/4} |
2{15/7} |
Regelbundna rumsliga polygoner skapar också kopplingar, som kan observeras i kanterna av den prismatiska anslutningen av antiprismor , till exempel:
Förbindande rymdrutor |
Anslutning av rumsliga hexagoner |
Förbinder rumsliga dekagoner | |
Två {2}#{ } | Tre {2}#{ } | Två {3}#{ } | Två {5/3}#{ } |
Vanliga polytopanslutningar kan definieras som anslutningar som, liksom vanliga polytoper, är vertextransitiv , kanttransitiv , och face-transitiv . Enligt denna definition finns det 5 korrekta anslutningar.
Symmetri | [4,3], O h | [5,3] + , I | [5,3], I h | ||
---|---|---|---|---|---|
Dualitet | självdual | Dubbla par | |||
Bild | |||||
Sfärisk | |||||
Polyedra | stellartad oktaeder | 5 {3,3} | 10 {3,3 | 5 {4,3} | 5 {3,4} |
coxeter | {4,3} [2 {3,3} ] {3,4} | {5,3} [5 {3,3} ] {3,5} | 2 {5,3} [10 {3,3} ]2 {3,5} | 2 {5,3} [5 {4,3} ] | [5 {3.4} ]2 {3.5} |
Det finns arton tvåparameterfamiljer med regelbundna kopplingar av euklidiska plana plattor. Fem enparameterfamiljer och sjutton isolerade fall är kända på det hyperboliska planet, men fullständigheten i denna lista har ännu inte bevisats.
Familjerna av föreningar i det euklidiska och hyperboliska planet 2 { p , p } (4 ≤ p ≤ ∞, p är heltal) liknar sfäriska stellerade oktaedrar , 2 {3,3}.
Självdubbel | Självdubbel | Självdubbel | |
---|---|---|---|
2 {4,4} | 2 {6,3} | 2 {3,6} | 2 {∞,∞} |
{{4,4}} eller a{4,4} eller {4,4}[2{4,4}]{4,4}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
[2{6,3}]{3,6} | a{6,3} eller {6,3}[2{3,6}]![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
{{∞,∞}} eller a{∞,∞} eller {4,∞}[2{∞,∞}]{∞,4}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
3 {6,3} | 3 {3,6} | 3 {∞,∞} | |
2{3,6}[3{6,3}]{6,3} | {3,6}[3{3,6}]2{6,3}![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
75 {4,3,3} | 75 {3,3,4} |
---|
I det 4-dimensionella rymden finns det trettiotvå regelbundna anslutningar av vanliga polytoper, som Coxeter listade i sin bok Regular Polytopes : [22]
Förening | Symmetri | Vertex plats | Celllayout |
---|---|---|---|
120 {3,3,3} | [5,3,3], order 14400 | {5,3,3} | {3,3,5} |
5 {3,4,3} | [5,3,3], order 14400 | {3,3,5} | {5,3,3} |
Förening 1 | Förening 2 | Symmetri | Hönsplats (1) | Celllayout (1) | Hönsplats (2) | Celllayout (2) |
---|---|---|---|---|---|---|
3 {3,3,4} [23] | 3 {4,3,3} | [3,4,3], order 1152 | {3,4,3} | 2{3,4,3} | 2{3,4,3} | {3,4,3} |
15 {3,3,4} | 15 {4,3,3} | [5,3,3], order 14400 | {3,3,5} | 2{5,3,3} | 2{3,3,5} | {5,3,3} |
75 {3,3,4} | 75 {4,3,3} | [5,3,3], order 14400 | 5{3,3,5} | 10{5,3,3} | 10{3,3,5} | 5{5,3,3} |
75 {3,3,4} | 75 {4,3,3} | [5,3,3], order 14400 | {5,3,3} | 2{3,3,5} | 2{5,3,3} | {3,3,5} |
300 {3,3,4} | 300 {4,3,3} | [5,3,3] + , order 7200 | 4{5,3,3} | 8{3,3,5} | 8{5,3,3} | 4{3,3,5} |
600 {3,3,4} | 600 {4,3,3} | [5,3,3], order 14400 | 8{5,3,3} | 16{3,3,5} | 16{5,3,3} | 8{3,3,5} |
25 {3,4,3} | 25 {3,4,3} | [5,3,3], order 14400 | {5,3,3} | 5{5,3,3} | 5{3,3,5} | {3,3,5} |
Det finns två olika kopplingar med 75 tesserakter: en använder samma hörn som 120-cellen och den andra använder samma hörn som 600-cellen. Därav följer att de motsvarande dubbla föreningarna av 75 sexton-celler också är olika.
Förening | Symmetri | Vertex plats | Celllayout |
---|---|---|---|
5 {5.5/2.5} | [5,3,3] + , order 7200 | {5,3,3} | {3,3,5} |
10 {5.5/2.5} | [5,3,3], order 14400 | 2{5,3,3} | 2{3,3,5} |
5 {5/2,5,5/2} | [5,3,3] + , order 7200 | {5,3,3} | {3,3,5} |
10 {5/2,5,5/2} | [5,3,3], order 14400 | 2{5,3,3} | 2{3,3,5} |
Anslutning 1 | Anslutning 2 | Symmetri | Hönsplats (1) | Celllayout (1) | Hönsplats (2) | Celllayout (2) |
---|---|---|---|---|---|---|
5 {3,5,5/2 | 5 {5/2,5,3 | [5,3,3] + , order 7200 | {5,3,3} | {3,3,5} | {5,3,3} | {3,3,5} |
10 {3,5,5/2} | 10 {5/2,5,3 | [5,3,3], order 14400 | 2{5,3,3} | 2{3,3,5} | 2{5,3,3} | 2{3,3,5} |
5 {5.5/2.3} | 5 {3.5/2.5} | [5,3,3] + , order 7200 | {5,3,3} | {3,3,5} | {5,3,3} | {3,3,5} |
10 _ | 10 {3.5/2.5} | [5,3,3], order 14400 | 2{5,3,3} | 2{3,3,5} | 2{5,3,3} | 2{3,3,5} |
5 {5/2,3,5 | 5 {5,3,5/2} | [5,3,3] + , order 7200 | {5,3,3} | {3,3,5} | {5,3,3} | {3,3,5} |
10 {5/2,3,5 | 10 {5,3,5/2} | [5,3,3], order 14400 | 2{5,3,3} | 2{3,3,5} | 2{5,3,3} | 2{3,3,5} |
Det finns också fjorton delvis regelbundna kopplingar som antingen är vertextransitiva eller celltransitiva, men inte båda. De sju vertextransitiva partiellt regelbundna kopplingarna är dubbla till de sju celltransitiva delvis regelbundna kopplingarna.
Förening 1 är vertex transitiv |
Förening 2 cell transitiv |
Symmetri |
---|---|---|
2 hex-celler [24] | 2 tesserakter | [4,3,3], order 384 |
100 tjugofyra celler | 100 tjugofyra celler | [5,3,3] + , order 7200 |
200 tjugofyra celler | 200 tjugofyra celler | [5,3,3], order 14400 |
5 sexhundra celler | 5 hundra och tjugo celler | [5,3,3] + , order 7200 |
10 sexhundra celler | 10 hundra tjugo celler | [5,3,3], order 14400 |
Connection1 är vertex transitiva |
Join2 cell transitive |
Symmetri |
---|---|---|
5 {3,3,5/2 | 5 {5/2,3,3 | [5,3,3] + , order 7200 |
10 {3,3,5/2 | 10 {5/2,3,3 | [5,3,3], order 14400 |
De enda vanliga euklidiska bikakekopplingarna är den oändliga familjen av kubiska bikakekopplingar som delar hörn och ytor med andra kubiska bikakekakor. Denna anslutning kan ha valfritt antal kubiska celler. Coxeter-notationen är {4,3,4}[ d {4,3,4}]{4,3,4}.
Det finns inga korrekta kopplingar i femdimensionella och sexdimensionella rum. Tre sjudimensionella föreningar (16, 240 och 480 7-simplices ) och sex åttadimensionella (16, 240 och 480 okterakter eller 8-ortoplex ) är kända. Det finns också en koppling av n -dimensionella förenklingar i n -dimensionella rymden, förutsatt att n är en mindre än en potens av två, såväl som två anslutningar (en koppling av n -dimensionella kuber och dess dubbla anslutning av n -dimensionella ortoplexer ) i ett n -dimensionellt utrymme, om n är en potens av två.
Coxeter-notationen för dessa föreningar (där α n = {3 n −1 }, β n = {3 n −2 .4 }, γ n = {4.3 n −2 }:
Allmänt fall (när n = 2 k och d = 2 2 k − k − 1 , k = 2, 3, 4, ...):
En oändlig familj av vanliga euklidiska bikakekopplingar i dimensioner fem och uppåt är känd - en koppling av hyperkubiska bikakekakor som delar hörn och ytor med andra hyperboliska bikakor. Denna koppling kan ha ett godtyckligt antal hyperboliska celler. Coxeter-notationen för dessa föreningar är δ n [ d δ n ] δ n där δ n = {∞} för n = 2 och {4,3 n −3 ,4} för n ≥ 3.
Konceptet med en abstrakt polyeder uppstod när man försökte studera polyedrar utan att koppla dem till det geometriska utrymme där de befinner sig. De inkluderar beläggningar av sfäriska, euklidiska och hyperboliska utrymmen, beläggningar av andra grenrör och många andra objekt som inte har en väldefinierad topologi, utan istället karakteriseras av sin "lokala" topologi. Det finns oändligt många abstrakta polyedrar i vilken dimension som helst. Se atlas för exempel. Några anmärkningsvärda exempel på abstrakta reguljära polyedrar som är svåra att hitta någon annanstans är de elva -cellen , {3,5,3} och de femtiosju -cellerna , {5,3,5}, som har regelbundna projektiva polytoper som celler och vertexfigurer.
Elementen i en abstrakt polyeder är dess kropp (maximalt element), ytor, kanter, hörn och nollpolyedern (tom uppsättning). Dessa abstrakta element kan visas i vanligt utrymme eller tas som geometriska former. Vissa abstrakta polyedrar har välformade eller rimliga implementeringar, andra inte. En flagga är en uppsättning relaterade element för varje dimension. För en fyrdimensionell polyeder är detta en kropp, en yta, en kant på denna yta, en spets på kanten och en nollpolyeder. En abstrakt polyeder sägs vara regelbunden om dess kombinatoriska symmetrier är transitiva på dess flaggor, det vill säga vilken som helst av dess flaggor kan översättas av polyederns symmetri till vilken som helst annan. Abstrakta vanliga polyedrar är ett aktivt forskningsområde.
Fem sådana reguljära abstrakta polyedrar som inte på ett rimligt sätt kan realiseras gavs av Coxeter i hans bok Regular Polytopes (1977) och senare i JM Wills artikel "The combinatorially regular polyhedra of index 2" (1987) [25] . De är topologiskt likvärdiga med en toroid . Deras konstruktion genom att placera n ytor nära varje vertex kan fortsätta på obestämd tid, vilket ger en plattsättning av det hyperboliska planet.
Polyeder | Mellersta rhombotriacontahedron |
Dodekoddekaeder |
Mellersta triambikycosahedron |
Bitrigonal dodecahedron |
Skårad dodekaeder |
---|---|---|---|---|---|
Vertex figur | {5}, {5/2} |
(5,5/2) 2 |
{5}, {5/2} |
(5,5/3) 3 |
|
Fasett | 30 diamanter |
12 pentagoner 12 pentagram |
20 hexagoner |
12 pentagoner 12 pentagram |
20 hexagram |
Mosaik | {4, 5 |
{5, 4 |
{6, 5 |
{5, 6 |
{6, 6}{6, 6 |
χ | −6 | −6 | −16 | −16 | −20 |
De visas som dubbla par:
Grundläggande konvexa regelbundna och enhetliga bikakor i utrymmen med dimensionerna 2–10 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
geometriska mosaiker | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Periodisk |
| ||||||||
Aperiodisk |
| ||||||||
Övrig |
| ||||||||
Genom vertexkonfiguration _ |
|